JP7818490B2 - 転舵制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、転舵制御装置に関する。

従来、モータのトルクをアシスト力としてステアリングシャフトに付与することによりステアリングホイールの操作を補助する電動パワーステアリング装置が存在する。電動パワーステアリング装置の制御装置は、トルクセンサを通じて検出される操舵トルクに基づきモータに対する電流指令値を演算する。制御装置は、電流指令値に基づきモータへの給電を制御する。これにより、モータは、操舵トルクに応じたトルクを発生する。

近年では、ステアリングホイールと転舵輪との間の動力伝達を分離した、いわゆるステアバイワイヤ方式の操舵装置が存在する。操舵装置は、ステアリングシャフトに付与される操舵反力を発生する反力モータと、転舵輪を転舵させるための転舵力を発生する転舵モータとを有する。操舵装置の制御装置は、反力モータに対する給電制御を通じて操舵反力を発生させるとともに、転舵モータに対する給電制御を通じて転舵輪を転舵させる。

たとえば、特許文献１の操舵装置は、緊急回避支援制御を実行することが可能である。操舵装置の制御装置は、上位制御装置から与えられる情報に基づきモータを制御する。上位制御装置は、車両の進行方向に存在する障害物と車両が衝突するおそれがあるとき、車両を障害物が存在しない方向に移動させるための目標転舵角を演算する。操舵装置の制御装置は、目標転舵角に実際の転舵角が一致するようにフィードバック制御を実行する。

操舵装置の制御装置は、緊急回避支援制御の実行時、フィードバックゲインの値を、たとえば通常走行時のフィードバックゲインよりも大きい値に設定する。これは、緊急回避支援制御には、通常走行時の制御に比べて、より高い応答性が要求されるからである。フィードバック制御は、ＰＩＤ制御であって、比例制御、積分制御、および微分制御を含む。フィードバックゲインは、比例ゲイン、積分ゲイン、および微分ゲインを含む。

操舵装置の制御装置は、上位制御装置が演算する目標転舵角と実際の転舵角との偏差を演算する。制御装置は、回転角センサを通じて検出されるモータの回転角に基づき、転舵輪の転舵角を演算する。制御装置は、比例処理された偏差に比例ゲインを乗じた値と、積分処理された偏差に積分ゲインを乗じた値と、微分処理された偏差に微分ゲインを乗じた値とを加算することにより、モータに対する電流指令値を演算する。

特開２０２０－８２９１５号公報

操舵装置の制御装置は、より優れた操舵感を実現するために、電流指令値に対する各種の補償制御を実行するように構成されることがある。補償制御の一例は、ダンピング制御である。制御装置は、たとえば、操舵速度に基づき操舵装置が有する粘性を補償するための補償値を演算し、演算される補償値を使用して電流指令値を補正する。

操舵装置の制御装置は、比例制御、積分制御、微分制御、およびダンピング制御の実行を通じて演算される各値の変化範囲を制限するための制限値を設定するように構成されることがある。制限値は、各値に対する上限値と下限値とを含む。制御装置は、各制御の実行を通じて制限値を超える過大な値が演算される場合、演算される過大な値を制限値以下の適切な値に制限する。

ただし、たとえば各値に対する制限値によっては、つぎのようなことが懸念される。すなわち、一例として、ステアリングホイールを介して緊急回避操作が行われるとき、比例制御あるいは積分制御の実行を通じて演算される値と、ダンピング制御の実行を通じて演算される補償値とが互いに打ち消し合うおそれがある。このため、転舵輪を適切に転舵させることができないことが懸念される。したがって、ステアリングホイールの操舵状態に応じて、転舵輪を適切に転舵させることが求められる。

上記課題を解決し得る転舵制御装置は、車両の転舵輪を転舵させるための転舵力を発生する転舵モータを制御すべく、前記転舵輪の動作に連動して回転する回転体の目標角度をステアリングホイールの操舵状態に応じて演算し、前記目標角度に前記回転体の実角度を追従させるフィードバック制御の実行を通じて前記転舵モータに対する転舵トルク指令値を演算する転舵制御装置である。前記目標角度と前記実角度との偏差に応じたトルク指令値を演算する第１の処理部と、前記回転体の目標角速度または実角速度に基づき、前記トルク指令値に対する補償値であって、前記トルク指令値に対して逆方向に作用する補償値を演算する第２の処理部と、前記トルク指令値および前記補償値の各々に定められた制限値に基づき、前記トルク指令値および前記補償値の変化範囲を各々制限する制限処理を行う第３の処理部と、前記制限処理が行われた後の前記トルク指令値、および前記制限処理が行われた後の前記補償値を使用して、前記転舵トルク指令値を演算する第４の処理部と、を有している。前記第３の処理部は、前記車両の走行状態に応じて、前記トルク指令値および前記補償値の各々に定められた前記制限値を個別に増加させる。

たとえば、制限値を固定値とした場合、車両の走行状態によっては、トルク指令値と補償値とが同一の値に制限されるおそれがある。この場合、トルク指令値と補償値とが打ち消し合うことが懸念される。

上記の構成によれば、車両の走行状態に応じて、トルク指令値および補償値の各々に定められた制限値が個別に増加される。トルク指令値の変化範囲および補償値の変化範囲が、車両の走行状態に応じて、各々拡大されることにより、トルク指令値と補償値とが同一の値に制限されること、ひいてはトルク指令値と補償値とが打ち消し合うことを抑制することができる。したがって、ステアリングホイールの操舵状態に応じて、転舵輪を適切に転舵させることができる。

上記の転舵制御装置において、前記第３の処理部は、前記車両の走行状態が反映される車両状態変数の値が、定められたしきい値を超えるとき、前記制限値を増加させるようにしてもよい。

この構成によれば、車両の走行状態が反映される車両状態変数の値が、定められたしきい値を超えるとき、トルク指令値および補償値の各々に定められた制限値が増加される。トルク指令値の変化範囲および補償値の変化範囲が各々拡大されることにより、トルク指令値と補償値とが同一の値に制限されることが抑制される。このため、トルク指令値と補償値とが打ち消し合うことが抑制される。したがって、ステアリングホイールの操舵状態に応じて、転舵輪を適切に転舵させることができる。

上記の転舵制御装置において、前記第３の処理部は、前記車両状態変数の値が前記しきい値を超えるとき、前記トルク指令値および前記補償値の各々に定められた前記制限値を同じ値に増加させるようにしてもよい。

この構成によれば、車両状態変数の値がしきい値を超えるとき、トルク指令値および補償値の各々に定められた制限値が同じ値に増加される。これにより、トルク指令値の変化範囲および補償値の変化範囲が各々拡大される。トルク指令値と補償値とが同一の値に制限されることが抑制されるため、トルク指令値と補償値とが打ち消し合うことを抑制することができる。したがって、ステアリングホイールの操舵状態に応じて、転舵輪を適切に転舵させることができる。

上記の転舵制御装置において、前記第３の処理部は、前記車両状態変数の値が前記しきい値を超えるとき、前記トルク指令値および前記補償値の各々に定められた前記制限値を互いに異なる値に増加させるようにしてもよい。

この構成によれば、車両状態変数の値がしきい値を超えるとき、トルク指令値および補償値の各々に定められた制限値が互いに異なる値に増加される。これにより、トルク指令値の変化範囲および補償値の変化範囲が各々拡大される。トルク指令値と補償値とが同一の値に制限されることが抑制されるため、トルク指令値と補償値とが打ち消し合うことを抑制することができる。したがって、ステアリングホイールの操舵状態に応じて、転舵輪を適切に転舵させることができる。

上記の転舵制御装置において、前記トルク指令値に対する前記制限値は、前記補償値に対する前記制限値よりも大きくてもよい。
この構成によれば、車両状態変数の値がしきい値を超えるとき、トルク指令値を、より多く転舵トルク指令値に反映させることができる。

上記の転舵制御装置において、前記第３の処理部は、前記車両状態変数の値が前記しきい値を超えるとき、前記車両状態変数の値が増加するにつれて、前記制限値を増加させるようにしてもよい。

この構成によれば、車両状態変数の値に応じて、適切に制限値を増加させることができる。
上記の転舵制御装置において、前記車両状態変数の値は、車載のセンサを通じて検出される車速の値、ヨーレートの値、前記目標角度と前記実角度との比の値、または前記目標角速度と前記実角速度との比の値であってもよい。これらの値には、車両の走行状態が反映される。

上記の転舵制御装置において、前記第３の処理部は、前記車両状態変数の値が前記しきい値を超えるとき、前記ステアリングホイールを介した緊急回避操作が行われるおそれがあると判定するようにしてもよい。

この構成によれば、車両状態変数と、しきい値との比較を通じて、ステアリングホイールを介した緊急回避操作が行われるおそれがあるかどうかを判定することができる。緊急回避操作が行われるときには、ステアリングホイールの操舵状態に応じて、転舵輪を適切に転舵させることが要求される。

上記の転舵制御装置において、前記第３の処理部は、前記制限値を変化させる際、前記制限値に対して徐変処理を施すことにより前記制限値を時間に対して徐々に変化させる徐変処理部を有していてもよい。

この構成によれば、制限値の急変が抑制されるため、トルク指令値および補償値の急変、ひいては転舵トルク指令値の急変が抑制される。したがって、転舵モータが発生する転舵力の急激な変化が抑えられる。

上記の転舵制御装置において、前記トルク指令値は、前記偏差に対して比例演算を実行することにより演算される前記偏差に比例した値の第１のトルク指令値と、前記偏差に対して積分演算を実行することにより演算される前記偏差の積分値に比例した値の第２のトルク指令値と、を含んでいてもよい。この場合、前記第３の処理部は、前記第１のトルク指令値と前記第２のトルク指令値との加算値に対して定められた前記制限値に基づき、前記加算値の変化範囲を制限するようにしてもよい。

この構成によれば、車両の走行状態に応じて、第１のトルク指令値と第２のトルク指令値との加算値および補償値の各々に定められた制限値が増加される。加算値の変化範囲および補償値の変化範囲が各々拡大されることにより、加算値と補償値とが同一の値に制限されることが抑制される。このため、加算値と補償値とが打ち消し合うことが抑制される。したがって、ステアリングホイールの操舵状態に応じて、転舵輪を適切に転舵させることができる。

上記の転舵制御装置において、前記トルク指令値は、前記偏差に対して比例演算を実行することにより演算される前記偏差に比例した値の第１のトルク指令値と、前記偏差に対して積分演算を実行することにより演算される前記偏差の積分値に比例した値の第２のトルク指令値と、を含んでいてもよい。この場合、前記第３の処理部は、前記第１のトルク指令値および前記第２のトルク指令値に対して各々定められた前記制限値に基づき、前記第１のトルク指令値および前記第２のトルク指令値の変化範囲を制限するようにしてもよい。

この構成によれば、車両の走行状態に応じて、第１のトルク指令値、第２のトルク指令値および補償値の各々に定められた制限値が増加される。第１のトルク指令値の変化範囲、第２のトルク指令値の変化範囲および補償値の変化範囲が各々拡大されることにより、第１のトルク指令値と、第２のトルク指令値と、補償値とが同一の値に制限されることが抑制される。このため、第１のトルク指令値と補償値とが打ち消し合うこと、あるいは第２のトルク指令値と補償値とが打ち消し合うことが抑制される。したがって、ステアリングホイールの操舵状態に応じて、転舵輪を適切に転舵させることができる。

本発明の転舵制御装置によれば、ステアリングホイールの操舵状態に応じて、転舵輪を適切に転舵させることができる。

転舵制御装置の第１の実施の形態が搭載される操舵装置の構成図である。 第１の実施の形態にかかる反力制御装置および転舵制御装置のブロック図である。 第１の実施の形態にかかるピニオン角フィードバック制御部のブロック図である。 第１の実施の形態にかかる第１～第３のガード処理部のブロック図である。 比較例にかかるトルク指令値の経時的変化を示すグラフである。 第１の実施の形態にかかるトルク指令値の経時的変化の第１の例を示すグラフである。 第１の実施の形態にかかるトルク指令値の経時的変化の第２の例を示すグラフである。 第２の実施の形態にかかるピニオン角フィードバック制御部のブロック図である。 第３の実施の形態にかかる設定部が使用する第１のマップを示すグラフである。 第２の実施の形態にかかる設定部が使用する第２のマップを示すグラフである。

以下、転舵制御装置の第１の実施の形態を説明する。
＜全体構成＞
図１に示すように、操舵制御装置１の制御対象は、ステアバイワイヤ式の操舵装置２である。操舵装置２は、操舵機構３と、転舵機構４とを有している。操舵機構３は、ステアリングホイール５を介して、運転者により操舵される機構部分である。転舵機構４は、ステアリングホイール５の操舵に応じて、車両の転舵輪６を転舵させる機構部分である。操舵制御装置１は、反力制御装置１Ａと、転舵制御装置１Ｂとを含む。反力制御装置１Ａの制御対象は、操舵機構３である。反力制御装置１Ａは、反力制御を実行する。転舵制御装置１Ｂの制御対象は、転舵機構４である。転舵制御装置１Ｂは、転舵制御を実行する。

操舵機構３は、ステアリングシャフト１１と、反力モータ１２と、減速機１３と、を有している。ステアリングホイール５は、ステアリングシャフト１１に一体回転可能に連結される。反力モータ１２は、ステアリングシャフト１１に付与する操舵反力の発生源である。操舵反力は、ステアリングホイール５の操舵方向と反対方向の力である。反力モータ１２は、たとえば三相のブラシレスモータである。減速機１３は、反力モータ１２の回転を減速し、減速された回転をステアリングシャフト１１に伝達する。

転舵機構４は、ピニオンシャフト２１と、転舵シャフト２２と、ハウジング２３と、を有している。ハウジング２３は、ピニオンシャフト２１を回転可能に支持する。また、ハウジング２３は、転舵シャフト２２を往復動可能に収容する。ピニオンシャフト２１は、転舵シャフト２２に対して交わるように設けられている。ピニオンシャフト２１のピニオン歯２１ａは、転舵シャフト２２のラック歯２２ａと噛み合う。転舵シャフト２２の両端には、ボールジョイントからなるラックエンド２４を介して、タイロッド２５が連結されている。タイロッド２５の先端は、転舵輪６が組み付けられた図示しないナックルに連結される。

転舵機構４は、転舵モータ３１と、伝動機構３２と、変換機構３３とを備えている。転舵モータ３１は、転舵シャフト２２に付与する転舵力の発生源である。転舵力は、転舵輪６を転舵させるための力である。転舵モータ３１は、たとえば三相のブラシレスモータである。伝動機構３２は、たとえばベルト伝動機構である。伝動機構３２は、転舵モータ３１の回転を変換機構３３に伝達する。変換機構３３は、たとえばボールねじ機構である。変換機構３３は、伝動機構３２を介して伝達される回転を、転舵シャフト２２の軸方向の運動に変換する。

転舵シャフト２２が軸方向に移動することによって、転舵輪６の転舵角θ_ｗが変更される。ピニオンシャフト２１のピニオン歯２１ａは、転舵シャフト２２のラック歯２２ａと噛み合っているため、転舵シャフト２２の移動に連動して回転する。ピニオンシャフト２１は、転舵輪６の転舵動作に連動して回転する回転体である。

反力制御装置１Ａは、反力モータ１２の動作を制御する。反力制御装置１Ａは、つぎの３つの構成Ａ１，Ａ２，Ａ３のうちいずれか一つを含む処理回路を有している。
Ａ１．ソフトウェアであるコンピュータプログラムに従って動作する１つ以上のプロセッサ。プロセッサは、ＣＰＵ（central processing unit）およびメモリを含む。

Ａ２．各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などの１つ以上の専用のハードウェア回路。ＡＳＩＣは、ＣＰＵおよびメモリを含む。

Ａ３．構成Ａ１，Ａ２を組み合わせたハードウェア回路。
メモリは、コンピュータで読み取り可能とされた媒体であって、コンピュータに対する処理あるいは命令を記述したプログラムを記憶している。本実施の形態では、コンピュータは、ＣＰＵである。メモリは、ＲＡＭ（random access memory）およびＲＯＭ（read only memory）を含む。ＣＰＵは、メモリに記憶されたプログラムを定められた演算周期で実行することによって各種の制御を実行する。

反力制御装置１Ａは、車載のセンサの検出結果を取り込む。センサは、車速センサ４１、トルクセンサ４２、および回転角センサ４３を含む。
車速センサ４１は、車速Ｖを検出する。車速Ｖは、車両の走行状態が反映される車両状態量である。トルクセンサ４２は、ステアリングシャフト１１に設けられている。トルクセンサ４２は、ステアリングシャフト１１における減速機１３の連結部分に対して、ステアリングホイール５側に位置している。トルクセンサ４２は、ステアリングシャフト１１に付与される操舵トルクＴｈを検出する。操舵トルクＴｈは、ステアリングシャフト１１に設けられるトーションバー４２ａのねじれ量に基づき演算される。回転角センサ４３は、反力モータ１２に設けられている。回転角センサ４３は、反力モータ１２の回転角θ_ａを検出する。

操舵トルクＴｈ、および反力モータ１２の回転角θ_ａは、たとえば、ステアリングホイール５を右に操舵する場合は正の値であり、ステアリングホイール５を左に操舵する場合は負の値である。

反力制御装置１Ａは、車速センサ４１、トルクセンサ４２、および回転角センサ４３の検出結果を使用して、反力モータ１２の動作を制御する。反力制御装置１Ａは、操舵トルクＴｈに応じた操舵反力を反力モータ１２に発生させるように、反力モータ１２に対する給電を制御する。

転舵制御装置１Ｂは、転舵モータ３１の動作を制御する。転舵制御装置１Ｂは、反力制御装置１Ａと同様に、先の３つの構成Ａ１，Ａ２，Ａ３のうちいずれか一を含む処理回路を有している。

転舵制御装置１Ｂは、車載のセンサの検出結果を取り込む。センサは、回転角センサ４４を含む。回転角センサ４４は、転舵モータ３１に設けられている。回転角センサ４４は、転舵モータ３１の回転角θ_ｂを検出する。転舵モータ３１の回転角θ_ｂは、たとえば、ステアリングホイール５を右に操舵する場合は正の値であり、ステアリングホイール５を左に操舵する場合は負の値である。

転舵制御装置１Ｂは、回転角センサ４４の検出結果を使用して、転舵モータ３１の動作を制御する。転舵制御装置１Ｂは、ステアリングホイール５の操舵状態に応じて転舵輪６が転舵されるように、転舵モータ３１に対する給電を制御する。

＜反力制御装置１Ａの構成＞
つぎに、反力制御装置１Ａの構成について説明する。
図２に示すように、反力制御装置１Ａは、操舵角演算部５１、反力トルク指令値演算部５２、および通電制御部５３を有している。

操舵角演算部５１は、回転角センサ４３を通じて検出される反力モータ１２の回転角θ_ａに基づき、ステアリングホイール５の操舵角θ_ｓを演算する。
反力トルク指令値演算部５２は、操舵トルクＴｈおよび車速Ｖに基づき反力トルク指令値Ｔ^＊を演算する。反力トルク指令値Ｔ^＊は、反力モータ１２に発生させるべき、操舵反力の目標値である。操舵反力は、ステアリングホイール５の操舵方向と反対方向のトルクである。操舵トルクＴｈの絶対値が大きいほど、また車速Ｖが遅いほど、反力トルク指令値Ｔ^＊の絶対値は、より大きくなる。

通電制御部５３は、反力トルク指令値Ｔ^＊に応じた電力を反力モータ１２へ供給する。具体的には、通電制御部５３は、反力トルク指令値Ｔ^＊に基づき、反力モータ１２に対する電流指令値を演算する。通電制御部５３は、反力モータ１２に対する給電経路に設けられた電流センサ５４を通じて、給電経路に生じる電流Ｉ_ａの値を検出する。電流Ｉ_ａの値は、反力モータ１２に供給される電流の値である。通電制御部５３は、電流指令値と電流Ｉ_ａの値との偏差を求め、当該偏差を無くすように反力モータ１２に対する給電を制御する。これにより、反力モータ１２は、反力トルク指令値Ｔ^＊に応じたトルクを発生する。

＜転舵制御装置１Ｂの構成＞
つぎに、転舵制御装置１Ｂの構成について説明する。
図２に示すように、転舵制御装置１Ｂは、ピニオン角演算部６１、目標ピニオン角演算部６２、ピニオン角フィードバック制御部６３、および通電制御部６４を有している。

ピニオン角演算部６１は、回転角センサ４３を通じて検出される転舵モータ３１の回転角θ_ｂに基づき、ピニオン角θ_ｐを演算する。ピニオン角θ_ｐは、ピニオンシャフト２１の回転角である。転舵モータ３１とピニオンシャフト２１とは、伝動機構３２、変換機構３３、および転舵シャフト２２を介して連動する。このため、転舵モータ３１の回転角θ_ｂとピニオン角θ_ｐとの間には相関関係がある。この相関関係を利用して、転舵モータ３１の回転角θ_ｂからピニオン角θ_ｐを求めることができる。ピニオンシャフト２１は、転舵シャフト２２に噛合されている。このため、ピニオン角θ_ｐと転舵シャフト２２の移動量との間にも相関関係がある。すなわち、ピニオン角θ_ｐは、転舵輪６の転舵角θ_ｗを反映する値である。

目標ピニオン角演算部６２は、操舵角演算部５１により演算される操舵角θ_ｓに基づき目標ピニオン角θ_ｐ ^＊を演算する。目標ピニオン角演算部６２は、製品仕様などに応じて設定される舵角比が実現されるように、目標ピニオン角θ_ｐ ^＊を演算する。舵角比は、操舵角θ_ｓに対する転舵角θ_ｗの比である。

目標ピニオン角演算部６２は、たとえば、車速Ｖなどの車両の走行状態に応じて舵角比を設定し、この設定される舵角比に応じて目標ピニオン角θ_ｐ ^＊を演算する。目標ピニオン角演算部６２は、車速Ｖが遅くなるにつれて操舵角θ_ｓに対する転舵角θ_ｗが大きくなるように、目標ピニオン角θ_ｐ ^＊を演算する。目標ピニオン角演算部６２は、車速Ｖが速くなるにつれて操舵角θ_ｓに対する転舵角θ_ｗが小さくなるように、目標ピニオン角θ_ｐ ^＊を演算する。目標ピニオン角演算部６２は、車両の走行状態に応じて設定される舵角比を実現するために、操舵角θ_ｓに対する補正角度を演算し、この演算される補正角度を操舵角θ_ｓに加算することにより舵角比に応じた目標ピニオン角θ_ｐ ^＊を演算する。

なお、製品仕様などによっては、目標ピニオン角演算部６２は、車両の走行状態にかかわらず、舵角比が「１：１」となるように、目標ピニオン角θ_ｐ ^＊を演算するようにしてもよい。

ピニオン角フィードバック制御部６３は、目標ピニオン角演算部６２により演算される目標ピニオン角θ_ｐ ^＊、およびピニオン角演算部６１により演算されるピニオン角θ_ｐを取り込む。ピニオン角フィードバック制御部６３は、ピニオン角θ_ｐが目標ピニオン角θ_ｐ ^＊に追従するように、ピニオン角θ_ｐのフィードバック制御を通じて、転舵トルク指令値Ｔ_ｐ ^＊を演算する。転舵トルク指令値Ｔ_ｐ ^＊は、転舵モータ３１が発生するトルクに対する指令値であって、転舵力の目標値である。

通電制御部６４は、転舵トルク指令値Ｔ_ｐ ^＊に応じた電力を転舵モータ３１へ供給する。具体的には、通電制御部６４は、転舵トルク指令値Ｔ_ｐ ^＊に基づき、転舵モータ３１に対する電流指令値を演算する。通電制御部６４は、転舵モータ３１に対する給電経路に設けられた電流センサ６５を通じて、給電経路に生じる電流Ｉ_ｂの値を検出する。電流Ｉ_ｂの値は、転舵モータ３１に供給される電流の値である。通電制御部６４は、電流指令値と電流Ｉ_ｂの値との偏差を求め、当該偏差を無くすように転舵モータ３１に対する給電を制御する。これにより、転舵モータ３１は転舵トルク指令値Ｔ_ｐ ^＊に応じたトルクを発生する。

＜ピニオン角フィードバック制御部６３の構成＞
つぎに、ピニオン角フィードバック制御部６３の構成について説明する。
図３に示すように、ピニオン角フィードバック制御部６３は、第１の減算器６３Ａ、第１の微分器６３Ｂ、第２の微分器６３Ｃ、および第２の減算器６３Ｄを有している。

第１の減算器６３Ａは、目標ピニオン角演算部６２により演算される目標ピニオン角θ_ｐ ^＊と、ピニオン角演算部６１により演算されるピニオン角θ_ｐとを取り込む。第１の減算器６３Ａは、角度偏差Δθ_ｐを演算する。角度偏差Δθ_ｐは、目標ピニオン角θ_ｐ ^＊とピニオン角θ_ｐとの差である。

第１の微分器６３Ｂは、目標ピニオン角演算部６２により演算される目標ピニオン角θ_ｐ ^＊を微分することにより目標ピニオン角速度ω_ｐ ^＊を演算する。
第２の微分器６３Ｃは、ピニオン角演算部６１により演算されるピニオン角θ_ｐを微分することによりピニオン角速度ω_ｐを演算する。

第２の減算器６３Ｄは、第１の微分器６３Ｂにより演算される目標ピニオン角速度ω_ｐ ^＊と、第２の微分器６３Ｃにより演算されるとピニオン角速度ω_ｐとを取り込む。第２の減算器６３Ｄは、角速度偏差Δω_ｐを演算する。角速度偏差Δω_ｐは、目標ピニオン角速度ω_ｐ ^＊とピニオン角速度ω_ｐとの差である。

ピニオン角フィードバック制御部６３は、比例制御部６３Ｅ、積分制御部６３Ｆ、微分制御部６３Ｇ、およびダンピング制御部６３Ｈを有している。
比例制御部６３Ｅは、第１の減算器６３Ａによって演算される角度偏差Δθ_ｐに対して比例演算を実行することにより、角度偏差Δθ_ｐに比例した値の第１のトルク指令値Ｔ_ｐ１を演算する。比例制御部６３Ｅは、角度偏差Δθ_ｐに比例ゲインを乗算することにより、第１のトルク指令値Ｔ_ｐ１を演算する。比例ゲインは、要求される制御特性を実現するようにチューニングされる定数である。

積分制御部６３Ｆは、第１の減算器６３Ａによって演算される角度偏差Δθ_ｐに対して積分演算を実行することにより、角度偏差Δθ_ｐの積分値に比例した値の第２のトルク指令値Ｔ_ｐ２を演算する。積分制御部６３Ｆは、角度偏差Δθ_ｐを時間で積分し、その積分値に積分ゲインを乗算することにより、第２のトルク指令値Ｔ_ｐ２を演算する。積分ゲインは、要求される制御特性を実現するようにチューニングされる定数である。

微分制御部６３Ｇは、第２の減算器６３Ｄによって演算される角速度偏差Δω_ｐに対して微分演算を実行することにより、角速度偏差Δω_ｐの微分値に比例した値の第３のトルク指令値Ｔ_ｐ３を演算する。微分制御部６３Ｇは、角速度偏差Δω_ｐを時間で微分し、その微分値に微分ゲインを乗算することにより、第３のトルク指令値Ｔ_ｐ３を演算する。微分ゲインは、要求される制御特性を実現するようにチューニングされる定数である。

ダンピング制御部６３Ｈは、第２の微分器６３Ｃにより演算されるピニオン角速度ω_ｐを取り込み、取り込まれるピニオン角速度ω_ｐに基づき、転舵機構４が有する粘性を補償するための補償値である第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４を演算する。第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４は、ピニオン角速度ω_ｐを抑制するため、すなわち転舵輪６の転舵角速度を抑制するために演算される補償値である。第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４は、第１のトルク指令値Ｔ_ｐ１、第２のトルク指令値Ｔ_ｐ２、および第３のトルク指令値Ｔ_ｐ３に対する補償値である。第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４は、主に第１のトルク指令値Ｔ_ｐ１に対する補償値である。

第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４は、後述する第３の減算器６３Ｎを通じて、第１のトルク指令値Ｔ_ｐ１、第２のトルク指令値Ｔ_ｐ２、および第３のトルク指令値Ｔ_ｐ３に対して、あるいは第１のトルク指令値Ｔ_ｐ１、第２のトルク指令値Ｔ_ｐ２、および第３のトルク指令値Ｔ_ｐ３の合算値に対して、逆方向に作用する補償値である。ちなみに、ダンピング制御部６３Ｈは、第１の微分器６３Ｂにより演算される目標ピニオン角速度ω_ｐ ^＊に基づき、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４を演算するようにしてもよい。

ピニオン角フィードバック制御部６３は、第１の加算器６３Ｉ、第１のガード処理部６３Ｊ、第２のガード処理部６３Ｋ、および第３のガード処理部６３Ｌを有している。
第１の加算器６３Ｉは、比例制御部６３Ｅにより演算される第１のトルク指令値Ｔ_ｐ１と、積分制御部６３Ｆにより演算される第２のトルク指令値Ｔ_ｐ２とを取り込む。第１の加算器６３Ｉは、第１のトルク指令値Ｔ_ｐ１と第２のトルク指令値Ｔ_ｐ２とを加算することにより、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５を演算する。第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５は、第１のトルク指令値Ｔ_ｐ１と第２のトルク指令値Ｔ_ｐ２との加算値である。

第１のガード処理部６３Ｊは、第１の加算器６３Ｉにより演算される第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５、および車速センサ４１を通じて検出される車速Ｖを取り込む。第１のガード処理部６３Ｊは、車速Ｖに基づき第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５に対する制限値を演算する。制限値は、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５に対する上限値および下限値を含む。第１のガード処理部６３Ｊは、上限値および下限値に基づき第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５に対する制限処理を実行する。第１のガード処理部６３Ｊは、制限処理の実行を通じて、第６のトルク指令値Ｔ_ｐ６を演算する。

第１のガード処理部６３Ｊは、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５と上限値とを比較する。第１のガード処理部６３Ｊは、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５が上限値を超える場合、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５を上限値に制限する。上限値に制限された後の第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５が第６のトルク指令値Ｔ_ｐ６となる。

第１のガード処理部６３Ｊは、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５と下限値とを比較する。第１のガード処理部６３Ｊは、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５が下限値を下回る場合、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５を下限値に制限する。下限値に制限された後の第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５が第６のトルク指令値Ｔ_ｐ６となる。

なお、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５が上限値と下限値との間の範囲内である場合、第１の加算器６３Ｉにより演算される第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５がそのまま第６のトルク指令値Ｔ_ｐ６となる。

第２のガード処理部６３Ｋは、微分制御部６３Ｇにより演算される第３のトルク指令値Ｔ_ｐ３、および車速センサ４１を通じて検出される車速Ｖを取り込む。第２のガード処理部６３Ｋは、車速Ｖに基づき第３のトルク指令値Ｔ_ｐ３に対する制限値を演算する。制限値は、第３のトルク指令値Ｔ_ｐ３に対する上限値および下限値を含む。第２のガード処理部６３Ｋは、上限値および下限値に基づき第３のトルク指令値Ｔ_ｐ３に対する制限処理を実行する。第２のガード処理部６３Ｋは、制限処理の実行を通じて、第７のトルク指令値Ｔ_ｐ７を演算する。

第３のガード処理部６３Ｌは、ダンピング制御部６３Ｈにより演算される第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４、および車速センサ４１を通じて検出される車速Ｖを取り込む。第３のガード処理部６３Ｌは、車速Ｖに基づき第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４に対する制限値を演算する。制限値は、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４に対する上限値および下限値を含む。第３のガード処理部６３Ｌは、上限値および下限値に基づき第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４に対する制限処理を実行する。第３のガード処理部６３Ｌは、制限処理の実行を通じて、第８のトルク指令値Ｔ_ｐ８を演算する。

ピニオン角フィードバック制御部６３は、第２の加算器６３Ｍ、第３の減算器６３Ｎ、および第４のガード処理部６３Ｏを有している。
第２の加算器６３Ｍは、第１のガード処理部６３Ｊにより演算される第６のトルク指令値Ｔ_ｐ６と、第２のガード処理部６３Ｋにより演算される第７のトルク指令値Ｔ_ｐ７とを取り込む。第２の加算器６３Ｍは、第６のトルク指令値Ｔ_ｐ６と第７のトルク指令値Ｔ_ｐ７とを加算することにより、第９のトルク指令値Ｔ_ｐ９を演算する。

第３の減算器６３Ｎは、第２の加算器６３Ｍにより演算される第９のトルク指令値Ｔ_ｐ９と、第３のガード処理部６３Ｌにより演算される第８のトルク指令値Ｔ_ｐ８とを取り込む。第３の減算器６３Ｎは、第９のトルク指令値Ｔ_ｐ９から第８のトルク指令値Ｔ_ｐ８を減算することにより、第１０のトルク指令値Ｔ_ｐ１０を演算する。

第４のガード処理部６３Ｏは、第３の減算器６３Ｎにより演算される第１０のトルク指令値Ｔ_ｐ１０を取り込む。第４のガード処理部６３Ｏは、第１０のトルク指令値Ｔ_ｐ１０に対する制限値を有している。制限値は、第１０のトルク指令値Ｔ_ｐ１０に対する上限値および下限値を含む。第４のガード処理部６３Ｏは、上限値および下限値に基づき第１０のトルク指令値Ｔ_ｐ１０に対する制限処理を実行する。第４のガード処理部６３Ｏは、制限処理の実行を通じて、転舵モータ３１の制御に使用される最終的な転舵トルク指令値Ｔ_ｐ ^＊を演算する。

なお、目標ピニオン角θ_ｐ ^＊は、転舵輪６の動作に連動して回転する回転体の目標角度に相当する。ピニオン角θ_ｐは、回転体の実角度に相当する。目標ピニオン角速度ω_ｐ ^＊は、回転体の目標角速度に相当する。ピニオン角速度ω_ｐは、回転体の実角速度に相当する。また、比例制御部６３Ｅ、積分制御部６３Ｆ、および微分制御部６３Ｇは、第１の処理部を構成する。ダンピング制御部６３Ｈは、第２の処理部を構成する。第１のガード処理部６３Ｊ、第２のガード処理部６３Ｋ、および第３のガード処理部６３Ｌは、第３の処理部を構成する。第３の減算器６３Ｎは、第４の処理部を構成する。

＜第１～第３のガード処理部６３Ｊ，６３Ｋ，６３Ｌの構成＞
つぎに、第１～第３のガード処理部６３Ｊ，６３Ｋ，６３Ｌの構成について説明する。第１～第３のガード処理部６３Ｊ，６３Ｋ，６３Ｌは、基本的には同一の構成を有している。

図４に示すように、第１のガード処理部６３Ｊは、設定部７１を有している。設定部７１は、第１の判定部７１Ａ、および第１のスイッチ７１Ｂを有している。
第１の判定部７１Ａは、車速センサ４１を通じて検出される車速Ｖ、およびメモリに記憶された第１の車速しきい値Ｖ_ｔｈ１を取り込む。第１の車速しきい値Ｖ_ｔｈ１は、ステアリングホイール５を介した緊急回避操作が行われるおそれがある車両の走行速度を基準として設定される。第１の車速しきい値Ｖ_ｔｈ１は、いわゆる低速域の車速であって、たとえば２０ｋｍ／ｈに設定される。これは、たとえば５ｋｍ／ｈ以下の極低速域の速度で車両が走行しているときには、緊急回避操作が行われる蓋然性が低いからである。ちなみに、低速域は、たとえば０ｋｍ／ｈ以上、かつ４０ｋｍ／ｈ未満の速度域である。

第１の判定部７１Ａは、車速Ｖと第１の車速しきい値Ｖ_ｔｈ１との比較結果に基づき、緊急回避操作が行われるおそれがあるかどうかを判定する。第１の判定部７１Ａは、車速Ｖと第１の車速しきい値Ｖ_ｔｈ１との比較結果に基づき、第１のフラグＦ１の値をセットする。第１の判定部７１Ａは、車速Ｖの値が、第１の車速しきい値Ｖ_ｔｈ１よりも小さいとき、緊急回避操作が行われるおそれがないとして、第１のフラグＦ１の値を「０」にセットする。第１の判定部７１Ａは、車速Ｖの値が、第１の車速しきい値Ｖ_ｔｈ１よりも大きいとき、緊急回避操作が行われるおそれがあるとして、第１のフラグＦ１の値を「１」にセットする。

第１のスイッチ７１Ｂは、データ入力として、メモリに記憶された第１の設定値Ｇ１と、メモリに記憶された第２の設定値Ｇ２とを取り込む。第１の設定値Ｇ１は、固定値であって、たとえば「１」である。第２の設定値Ｇ２は、第１のガード処理部６３Ｊに固有の値である。第２の設定値Ｇ２は、固定値であって、「１」よりも大きい値に設定される。

第１のスイッチ７１Ｂは、制御入力として、第１の判定部７１Ａによりセットされる第１のフラグＦ１の値を取り込む。第１のスイッチ７１Ｂは、第１のフラグＦ１の値に基づき、第３の設定値Ｇ３の値を設定する。第１のスイッチ７１Ｂは、第１のフラグＦ１の値が「０」であるとき、第３の設定値Ｇ３として第１の設定値Ｇ１（ここでは、「１」）を選択する。第１のスイッチ７１Ｂは、第１のフラグＦ１の値が「１」であるとき、第３の設定値Ｇ３として第２の設定値Ｇ２を設定する。

第１のガード処理部６３Ｊは、第２の判定部７２、第２のスイッチ７３、徐変処理部７４、乗算器７５、符号反転処理部７６、および制限処理部７７を有している。
第２の判定部７２は、車速センサ４１を通じて検出される車速Ｖ、およびメモリに記憶された第２の車速しきい値Ｖ_ｔｈ２を取り込む。第２の車速しきい値Ｖ_ｔｈ２は、ステアリングホイール５を介した緊急回避操作が行われるおそれがある車両の走行速度を基準として設定される。第２の車速しきい値Ｖ_ｔｈ２は、いわゆる低速域の車速に設定される。第２の車速しきい値Ｖ_ｔｈ２は、第１の車速しきい値Ｖ_ｔｈ１と同じ値であってもよい。

第２の判定部７２は、車速Ｖと第２の車速しきい値Ｖ_ｔｈ２との比較結果に基づき、緊急回避操作が行われるおそれがあるかどうかを判定する。第２の判定部７２は、車速Ｖと第２の車速しきい値Ｖ_ｔｈ２との比較結果に基づき、第２のフラグＦ２の値をセットする。第２の判定部７２は、車速Ｖの値が、第２の車速しきい値Ｖ_ｔｈ２よりも小さいとき、緊急回避操作が行われるおそれがないとして、第２のフラグＦ２の値を「０」にセットする。第２の判定部７２は、車速Ｖの値が、第２の車速しきい値Ｖ_ｔｈ２よりも大きいとき、緊急回避操作が行われるおそれがあるとして、第２のフラグＦ２の値を「１」にセットする。

第２のスイッチ７３は、データ入力として、第１のスイッチ７１Ｂにより設定される第３の設定値Ｇ３と、メモリに記憶された第４の設定値Ｇ４とを取り込む。第４の設定値Ｇ４は、固定値であって、たとえば「１」である。

第２のスイッチ７３は、制御入力として、第２の判定部７２によりセットされる第２のフラグＦ２の値を取り込む。第２のスイッチ７３は、第２のフラグＦ２の値に基づき、第５の設定値Ｇ５を設定する。第２のスイッチ７３は、第２のフラグＦ２の値が「０」であるとき、第５の設定値Ｇ５として第４の設定値Ｇ４（ここでは、「１」）を選択する。第２のスイッチ７３は、第２のフラグＦ２の値が「１」であるとき、第５の設定値Ｇ５として第３の設定値Ｇ３を選択する。

徐変処理部７４は、第２のスイッチ７３により選択される第５の設定値Ｇ５を取り込む。徐変処理部７４は、第５の設定値Ｇ５に対して、時間に対する徐変処理を施すことにより、第６の設定値Ｇ６を演算する。徐変処理は、第５の設定値Ｇ５を徐々に変化させるための処理である。徐変処理部７４は、たとえば、第５の設定値Ｇ５の単位時間当たりの変化量を所定の制限値に制限する、いわゆる時間に対する変化量ガード処理を実行するように構成される。第６の設定値Ｇ６は、最終的には、第５の設定値Ｇ５に設定される。ちなみに、徐変処理部７４として、ローパスフィルタを採用するようにしてもよい。

乗算器７５は、メモリに記憶された基本制限値Ｔ_ｐｔｈと、徐変処理部７４により演算される第６の設定値Ｇ６とを取り込む。基本制限値Ｔ_ｐｔｈは、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５に対する基本的な制限値であって、たとえば、転舵モータ３１の定格トルクに設定される。基本制限値Ｔ_ｐｔｈは、デフォルト値としてメモリに記憶されている。乗算器７５は、基本制限値Ｔ_ｐｔｈに対して、徐変処理部７４により演算される第６の設定値Ｇ６を乗算することにより、上限値Ｔ_ｐＵＬを演算する。

符号反転処理部７６は、乗算器７５により演算される上限値Ｔ_ｐＵＬを取り込む。符号反転処理部７６は、上限値Ｔ_ｐＵＬの符号を反転させることにより、下限値Ｔ_ｐＬＬを演算する。

制限処理部７７は、乗算器７５により演算される上限値Ｔ_ｐＵＬと、符号反転処理部７６により演算される下限値Ｔ_ｐＬＬとを取り込む。制限処理部７７は、取り込まれる上限値Ｔ_ｐＵＬと下限値Ｔ_ｐＬＬとを使用して、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５の制限処理を実行する。

制限処理部７７は、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５と上限値Ｔ_ｐＵＬとを比較する。制限処理部７７は、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５が上限値Ｔ_ｐＵＬを超える場合、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５を上限値Ｔ_ｐＵＬに制限する。上限値Ｔ_ｐＵＬに制限された後の第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５が第６のトルク指令値Ｔ_ｐ６となる。

制限処理部７７は、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５と下限値Ｔ_ｐＬＬとを比較する。制限処理部７７は、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５が下限値Ｔ_ｐＬＬを下回る場合、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５を下限値Ｔ_ｐＬＬに制限する。下限値Ｔ_ｐＬＬに制限された後の第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５が第６のトルク指令値Ｔ_ｐ６となる。

制限処理部７７は、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５が上限値Ｔ_ｐＵＬと下限値Ｔ_ｐＬＬとの間の範囲内である場合、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５を制限しない。第１の加算器６３Ｉにより演算される第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５が、そのまま第６のトルク指令値Ｔ_ｐ６となる。

＜制限値の設定パターン＞
上限値Ｔ_ｐＵＬと下限値Ｔ_ｐＬＬとの設定パターンは、つぎの通りである。
第２のフラグＦ２の値が「０」である場合、第４の設定値Ｇ４が第５の設定値Ｇ５として設定される。第４の設定値Ｇ４は、たとえば「１」である。このため、第５の設定値Ｇ５は「１」に設定される。第５の設定値Ｇ５は、徐変処理部７４を介して、第６の設定値Ｇ６として設定される。第５の設定値Ｇ５が「１」であるため、第６の設定値Ｇ６は、最終的には、「１」となる。メモリに記憶された基本制限値Ｔ_ｐｔｈが、そのまま上限値Ｔ_ｐＵＬとして使用される。また、上限値Ｔ_ｐＵＬの符号が反転されることにより、下限値Ｔ_ｐＬＬが設定される。第３の設定値Ｇ３は、上限値Ｔ_ｐＵＬの演算に使用されない。

第２のフラグＦ２の値が「１」である場合、第３の設定値Ｇ３が第５の設定値Ｇ５として設定される。第１のフラグＦ１の値が「０」である場合、第１の設定値Ｇ１が第３の設定値Ｇ３として設定される。第１の設定値Ｇ１は、たとえば「１」である。このため、第５の設定値Ｇ５は「１」に設定される。第５の設定値Ｇ５は、徐変処理部７４を介して、第６の設定値Ｇ６として設定される。第５の設定値Ｇ５が「１」であるため、第６の設定値Ｇ６は、最終的には、「１」となる。すなわち、メモリに記憶された基本制限値Ｔ_ｐｔｈが、そのまま上限値Ｔ_ｐＵＬとして使用される。また、上限値Ｔ_ｐＵＬの符号が反転されることにより、下限値Ｔ_ｐＬＬが設定される。

第２のフラグＦ２の値が「１」である場合、第３の設定値Ｇ３が第５の設定値Ｇ５として設定される。第１のフラグＦ１の値が「１」である場合、第２の設定値Ｇ２が第３の設定値Ｇ３として設定される。第２の設定値Ｇ２は、第１の設定値Ｇ１よりも大きい値である。このため、第３の設定値Ｇ３は第１の設定値Ｇ１よりも大きい値となる。ここでは、第１の設定値Ｇ１が「１」であるため、第３の設定値Ｇ３は「１」よりも大きい値となる。すなわち、「１」よりも大きい値を有する第３の設定値Ｇ３が第５の設定値Ｇ５として設定される。第５の設定値Ｇ５は、徐変処理部７４を介して、第６の設定値Ｇ６として設定される。

第５の設定値Ｇ５が「１」よりも大きい値を有するため、第６の設定値Ｇ６は、最終的には、「１」よりも大きい値となる。このため、基本制限値Ｔ_ｐｔｈに第６の設定値Ｇ６を乗算することにより得られる上限値Ｔ_ｐＵＬは、基本制限値Ｔ_ｐｔｈよりも大きい値を有する。上限値Ｔ_ｐＵＬの符号が反転されることにより、下限値Ｔ_ｐＬＬが設定される。下限値Ｔ_ｐＬＬの絶対値は、基本制限値Ｔ_ｐｔｈの絶対値よりも大きい値を有する。したがって、基本制限値Ｔ_ｐｔｈが上限値Ｔ_ｐＵＬとして使用される場合に比べて、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５の変化範囲が拡大される。

なお、第２のガード処理部６３Ｋ、および第３のガード処理部６３Ｌは、基本的には、第１のガード処理部６３Ｊと同様の構成を有している。
図４に括弧付きの符号で示すように、第２のガード処理部６３Ｋは、第２の設定値Ｇ２に代えて、第７の設定値Ｇ７を使用する。第７の設定値Ｇ７は、第２のガード処理部６３Ｋに固有の値である。第７の設定値Ｇ７は、固定値であって、たとえば「１」よりも大きい値に設定される。基本制限値Ｔ_ｐｔｈは、第３のトルク指令値Ｔ_ｐ３に対する基本的な制限値でもある。

したがって、第２のフラグＦ２の値が「０」である場合、ならびに第２のフラグＦ２の値が「１」であって、かつ第１のフラグＦ１の値が「０」である場合、基本制限値Ｔ_ｐｔｈが上限値Ｔ_ｐＵＬとして使用される。上限値Ｔ_ｐＵＬの符号が反転されることにより、下限値Ｔ_ｐＬＬが設定される。また、第２のフラグＦ２の値が「１」であって、かつ第１のフラグＦ１の値が「１」である場合、基本制限値Ｔ_ｐｔｈが上限値Ｔ_ｐＵＬとして使用される場合に比べて、第３のトルク指令値Ｔ_ｐ３の変化範囲が拡大される。

図４に括弧付きの符号で示すように、第３のガード処理部６３Ｌは、第２の設定値Ｇ２に代えて、第８の設定値Ｇ８を使用する。第８の設定値Ｇ８は、第３のガード処理部６３Ｌに固有の値である。第８の設定値Ｇ８は、固定値であって、たとえば「１」よりも大きい値に設定される。基本制限値Ｔ_ｐｔｈは、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４に対する基本的な制限値でもある。

したがって、第２のフラグＦ２の値が「０」である場合、ならびに第２のフラグＦ２の値が「１」であって、かつ第１のフラグＦ１の値が「０」である場合、基本制限値Ｔ_ｐｔｈが上限値Ｔ_ｐＵＬとして使用される。上限値Ｔ_ｐＵＬの符号が反転されることにより、下限値Ｔ_ｐＬＬが設定される。また、第２のフラグＦ２の値が「１」であって、かつ第１のフラグＦ１の値が「１」である場合、基本制限値Ｔ_ｐｔｈが上限値Ｔ_ｐＵＬとして使用される場合に比べて、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４の変化範囲が拡大される。

＜第１の実施の形態の作用＞
つぎに、第１の実施の形態の作用について説明する。
比較例として、第１のガード処理部６３Ｊ、第２のガード処理部６３Ｋ、および第３のガード処理部６３Ｌが、車速Ｖにかかわらず固定値である基本制限値Ｔ_ｐｔｈを使用することが考えられる。この場合、たとえば、ステアリングホイール５を介して緊急回避操作が行われるとき、つぎのようなことが懸念される。ただし、ここでは、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４と、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５との関係に着目する。

図５のグラフに示すように、ダンピング制御部６３Ｈにより演算される第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４の絶対値と、第１の加算器６３Ｉにより演算される第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５の絶対値とが時間に対して増加し、やがて基本制限値Ｔ_ｐｔｈに達する。たとえば、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５の絶対値の傾きは、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４の絶対値の傾きよりも大きい。傾きは、時間に対するトルク指令値の絶対値の変化の割合である。このため、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４の絶対値は、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５の絶対値よりも後に基本制限値Ｔ_ｐｔｈに達する（時刻Ｔ１）。

第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４の絶対値が基本制限値Ｔ_ｐｔｈに達した以降、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５の絶対値と、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４の絶対値とが、共に基本制限値Ｔ_ｐｔｈに制限される。すなわち、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４の絶対値と、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５の絶対値とが同じ値となる。第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４は、第３の減算器６３Ｎより減算される値である。このため、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４の絶対値が基本制限値Ｔ_ｐｔｈに達した以降、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４と、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５とが、互いに打ち消し合うおそれがある。したがって、ステアリングホイール５を介した緊急回避操作に応じて、転舵輪６を適切に転舵させることができないことが懸念される。

これに対し、本実施の形態では、ステアリングホイール５を介した緊急回避操作が行われるおそれがある場合、第３～第５のトルク指令値Ｔ_ｐ３～Ｔ_ｐ５の各々の変化範囲が拡大される。急回避操作が行われるおそれがある場合は、たとえば、第１の車速しきい値Ｖ_ｔｈ１および第２の車速しきい値Ｖ_ｔｈ２を超える速度で車両が走行する場合である。

本実施の形態では、第３～第５のトルク指令値Ｔ_ｐ３～Ｔ_ｐ５の各々の変化範囲を拡大するための２つのパターンを想定している。製品の仕様に応じて、第１のパターンおよび第２のパターンのうちいずれか一方が採用される。

第１のパターンは、第１のガード処理部６３Ｊが使用する第２の設定値Ｇ２と、第２のガード処理部６３Ｋが使用する第７の設定値Ｇ７と、第３のガード処理部６３Ｌが使用する第８の設定値Ｇ８とを同じ値に設定するパターンである。ただし、第２の設定値Ｇ２、第７の設定値Ｇ７、および第８の設定値Ｇ８は、いずれも「１」よりも大きい値に設定される。

第２のパターンは、第１のガード処理部６３Ｊが使用する第２の設定値Ｇ２と、第２のガード処理部６３Ｋが使用する第７の設定値Ｇ７と、第３のガード処理部６３Ｌが使用する第８の設定値Ｇ８とを、互いに異なる値に設定するパターンである。ただし、第２の設定値Ｇ２、第７の設定値Ｇ７、および第８の設定値Ｇ８は、いずれも「１」よりも大きい値に設定される。また、第２の設定値Ｇ２および第７の設定値Ｇ７のうち少なくとも第２の設定値Ｇ２は、第８の設定値Ｇ８よりも大きい値に設定される。これは、比例制御部６３Ｅにより演算される第１のトルク指令値Ｔ_ｐ１を、より多く、転舵トルク指令値Ｔ_ｐ ^＊に反映させるためである。

＜第１のパターン＞
第１のパターンを採用した場合の作用について説明する。ここでは、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４と、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５との関係に着目する。これは、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５は比例制御部６３Ｅにより演算される第１のトルク指令値Ｔ_ｐ１と、積分制御部６３Ｆにより演算される第２のトルク指令値Ｔ_ｐ２とを加算して得られる値であって、転舵輪６の転舵性能に及ぼす影響がより大きい値であるからである。また、一例として、第２の設定値Ｇ２と第８の設定値Ｇ８とが、いずれも「３」に設定されている。

図６のグラフに示すように、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４の絶対値に対する制限値、および第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５の絶対値に対する制限値は、共に基本制限値Ｔ_ｐｔｈの３倍の値となる。

第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５の絶対値は、時間に対して増加する。第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５の絶対値は、基本制限値Ｔ_ｐｔｈを超えて、やがて基本制限値Ｔ_ｐｔｈの３倍の値を有する制限値に達する。第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５の絶対値が制限値に達した以降、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５の絶対値は、制限値に制限された状態に維持される。

第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４の絶対値は、時間に対して増加する。第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４の絶対値は、基本制限値Ｔ_ｐｔｈを超えて、やがて基本制限値Ｔ_ｐｔｈの３倍の値を有する制限値に達する前に飽和する。第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４の絶対値が飽和した以降、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４の絶対値は、基本制限値Ｔ_ｐｔｈと、基本制限値Ｔ_ｐｔｈの３倍の値を有する制限値との間の飽和値に維持される。

このように、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４の絶対値に対する制限値と、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５の絶対値に対する制限値とが、共に基本制限値Ｔ_ｐｔｈよりも大きい同一値に増加される。これにより、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４の絶対値と、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５の絶対値とが、同一の値に制限されることが抑制される。したがって、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４の絶対値と、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５の絶対値とに差が生じることにより、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４と第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５とが、打ち消し合うことが抑制される。

＜第２のパターン＞
第２のパターンを採用した場合の作用について説明する。ここでも、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４と、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５との関係に着目する。また、一例として、第２の設定値Ｇ２が「５」、第８の設定値Ｇ８が「２」に設定されている。

図７のグラフに示すように、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４の絶対値に対する制限値は、基本制限値Ｔ_ｐｔｈの２倍の値となる。第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５の絶対値に対する制限値は、基本制限値Ｔ_ｐｔｈの５倍の値となる。

第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５の絶対値は、時間に対して増加する。第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５の絶対値は、基本制限値Ｔ_ｐｔｈを超えて、やがて基本制限値Ｔ_ｐｔｈの５倍の値を有する制限値に達する前に飽和する。第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５の絶対値が飽和した以降、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５の絶対値は、基本制限値Ｔ_ｐｔｈと、基本制限値Ｔ_ｐｔｈの５倍の値を有する制限値との間の飽和値に維持される。

第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４の絶対値は、時間に対して増加する。第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４の絶対値は、基本制限値Ｔ_ｐｔｈを超えて、やがて基本制限値Ｔ_ｐｔｈの２倍の値を有する制限値に達する前に飽和する。第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４の絶対値が飽和した以降、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４の絶対値は、基本制限値Ｔ_ｐｔｈと、基本制限値Ｔ_ｐｔｈの２倍の値を有する制限値との間の飽和値に維持される。

このように、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４の絶対値に対する制限値と、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５の絶対値に対する制限値とが、共に基本制限値Ｔ_ｐｔｈよりも大きい互いに異なる値に増加される。これにより、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４の絶対値と、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５の絶対値とが、同一の値に制限されることが抑制される。したがって、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４の絶対値と、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５の絶対値とに差が生じることにより、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４と第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５とが、打ち消し合うことが抑制される。

＜第１の実施の形態の効果＞
第１の実施の形態は、以下の効果を奏する。
（１－１）車両の走行状態に応じて、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４に対する制限値と、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５に対する制限値とが個別に増加される。たとえば、ステアリングホイール５を介した緊急回避操作が行われるおそれがある場合、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４に対する制限値と、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５に対する制限値とが、共に基本制限値Ｔ_ｐｔｈよりも大きい値に増加される。すなわち、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４の変化範囲と、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５の変化範囲とが拡大される。これにより、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４と、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５とが、同一の値に制限されることが抑制される。第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４と、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５との間に差が生じることにより、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４と第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５とが、打ち消し合うことが抑制される。第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５は、比例制御部６３Ｅにより演算される第１のトルク指令値Ｔ_ｐ１と、積分制御部６３Ｆにより演算される第２のトルク指令値Ｔ_ｐ２とを加算して得られる値であって、転舵輪６の転舵性能に及ぼす影響がより大きい値である。したがって、ステアリングホイール５を介した緊急回避操作に応じて、転舵輪６を適切に転舵させることができる。

（１－２）基本制限値Ｔ_ｐｔｈに乗算される第５の設定値Ｇ５が、第３の設定値Ｇ３と第４の設定値Ｇ４との間で切り替えられるとき、徐変処理部７４によって第５の設定値Ｇ５に対して徐変処理が実行される。このため、第３のトルク指令値Ｔ_ｐ３に対する制限値、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４に対する制限値、および第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５に対する制限値の急激な変化が抑制される。したがって、転舵トルク指令値Ｔ_ｐ ^＊、ひいては転舵モータ３１が発生する転舵力の急激な変化が抑えられる。

（１－３）車速Ｖが、第１の車速しきい値Ｖ_ｔｈ１を超え、かつ第２の車速しきい値Ｖ_ｔｈ２を超えるとき、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４の絶対値に対する制限値と、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５の絶対値に対する制限値とが、共に基本制限値Ｔ_ｐｔｈよりも大きい値に増加される。第１の車速しきい値Ｖ_ｔｈ１を超え、かつ第２の車速しきい値Ｖ_ｔｈ２を超える速度で車両が走行する状態は、急回避操作が行われるおそれがある車両の状態の一つである。したがって、車両の状態に応じて、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４の絶対値に対する制限値の変化範囲と、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５の絶対値に対する制限値の変化範囲とを拡大することができる。

（１－４）制限値の変化範囲を拡大するための第２のパターンが採用される場合、車速Ｖが、第１の車速しきい値Ｖ_ｔｈ１を超え、かつ第２の車速しきい値Ｖ_ｔｈ２を超えるとき、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５に対する制限値が、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４に対する制限値よりも大きい値に設定される。このため、第１の加算器６３Ｉにより演算される第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５、ひいては比例制御部６３Ｅにより演算される第１のトルク指令値Ｔ_ｐ１、および積分制御部６３Ｆにより演算される第２のトルク指令値Ｔ_ｐ２を、より多く転舵トルク指令値Ｔ_ｐ ^＊に反映させることができる。

＜第２の実施の形態＞
つぎに、転舵制御装置の第２の実施の形態を説明する。本実施の形態は、基本的には、先の図１、図２および図４に示される第１の実施の形態と同様の構成を有する。本実施の形態は、ピニオン角フィードバック制御部６３の構成の点で第１の実施の形態と異なる。したがって、第１の実施の形態と同一の構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を割愛する。

図８に示すように、ピニオン角フィードバック制御部６３は、第１の減算器６３Ａ、第１の微分器６３Ｂ、第２の微分器６３Ｃ、および第２の減算器６３Ｄを有している。また、ピニオン角フィードバック制御部６３は、比例制御部６３Ｅ、積分制御部６３Ｆ、微分制御部６３Ｇ、およびダンピング制御部６３Ｈを有している。また、ピニオン角フィードバック制御部６３は、第２のガード処理部６３Ｋ、および第３のガード処理部６３Ｌを有している。

これらの構成に加えて、ピニオン角フィードバック制御部６３は、第５のガード処理部６３Ｐ、第６のガード処理部６３Ｑ、演算器６３Ｒ、および第７のガード処理部６３Ｓを有している。

第５のガード処理部６３Ｐ、および第６のガード処理部６３Ｑは、先の図４に示される第１の加算器６３Ｉ、第１のガード処理部６３Ｊ、第２のガード処理部６３Ｋ、および第３のガード処理部６３Ｌと同様の構成を有する。

第５のガード処理部６３Ｐは、比例制御部６３Ｅにより演算される第１のトルク指令値Ｔ_ｐ１と、車速センサ４１を通じて検出される車速Ｖとを取り込む。第５のガード処理部６３Ｐは、車速Ｖに基づき第１のトルク指令値Ｔ_ｐ１に対する制限値を演算する。制限値は、第１のトルク指令値Ｔ_ｐ１に対する上限値および下限値を含む。第５のガード処理部６３Ｐは、上限値および下限値に基づき第１のトルク指令値Ｔ_ｐ１に対する制限処理を実行する。第５のガード処理部６３Ｐは、制限処理の実行を通じて、第１１のトルク指令値Ｔ_ｐ１１を演算する。

図４に括弧付きの符号で示すように、第５のガード処理部６３Ｐは、第２の設定値Ｇ２に代えて、第９の設定値Ｇ９を使用する。第９の設定値Ｇ９は、第５のガード処理部６３Ｐに固有の値である。第９の設定値Ｇ９は、固定値であって、たとえば「１」よりも大きい値に設定される。基本制限値Ｔ_ｐｔｈは、第１のトルク指令値Ｔ_ｐ１に対する基本的な制限値でもある。

第６のガード処理部６３Ｑは、積分制御部６３Ｆにより演算される第２のトルク指令値Ｔ_ｐ２と、車速センサ４１を通じて検出される車速Ｖとを取り込む。第６のガード処理部６３Ｑは、車速Ｖに基づき第２のトルク指令値Ｔ_ｐ２に対する制限値を演算する。制限値は、第２のトルク指令値Ｔ_ｐ２に対する上限値および下限値を含む。第６のガード処理部６３Ｑは、上限値および下限値に基づき第２のトルク指令値Ｔ_ｐ２に対する制限処理を実行する。第６のガード処理部６３Ｑは、制限処理の実行を通じて、第１２のトルク指令値Ｔ_ｐ１２を演算する。

図４に括弧付きの符号で示すように、第６のガード処理部６３Ｑは、第２の設定値Ｇ２に代えて、第１０の設定値Ｇ１０を使用する。第１０の設定値Ｇ１０は、第６のガード処理部６３Ｑに固有の値である。第１０の設定値Ｇ１０は、固定値であって、たとえば「１」よりも大きい値に設定される。基本制限値Ｔ_ｐｔｈは、第２のトルク指令値Ｔ_ｐ２に対する基本的な制限値でもある。

演算器６３Ｒは、第５のガード処理部６３Ｐにより演算される第１１のトルク指令値Ｔ_ｐ１１と、第６のガード処理部６３Ｑにより演算される第１２のトルク指令値Ｔ_ｐ１２と、第２のガード処理部６３Ｋにより演算される第７のトルク指令値Ｔ_ｐ７と、第３のガード処理部６３Ｌにより演算される第８のトルク指令値Ｔ_ｐ８とを取り込む。演算器６３Ｒは、第１１のトルク指令値Ｔ_ｐ１１と、第１２のトルク指令値Ｔ_ｐ１２と、第７のトルク指令値Ｔ_ｐ７とを加算するとともに、加算した値から第８のトルク指令値Ｔ_ｐ８を減算することにより、第１３のトルク指令値Ｔ_ｐ１３を演算する。

第７のガード処理部６３Ｓは、演算器６３Ｒにより演算される第１３のトルク指令値Ｔ_ｐ１３を取り込む。第７のガード処理部６３Ｓは、第１３のトルク指令値Ｔ_ｐ１３に対する制限値を有している。制限値は、第１３のトルク指令値Ｔ_ｐ１３に対する上限値および下限値を含む。第７のガード処理部６３Ｓは、上限値および下限値に基づき第１３のトルク指令値Ｔ_ｐ１３に対する制限処理を実行する。第７のガード処理部６３Ｓは、制限処理の実行を通じて、転舵モータ３１の制御に使用される最終的な転舵トルク指令値Ｔ_ｐ ^＊を演算する。

なお、第５のガード処理部６３Ｐ、および第６のガード処理部６３Ｑは、第３の処理部を構成する。演算器６３Ｒは、第４の処理部を構成する。
＜第２の実施の形態の効果＞
第２の実施の形態は、先の第１の実施の形態の（１－２），（１－３），（１－４）の効果に加え、以下の効果を奏する。

（２－１）車両の走行状態に応じて、第１～第４のトルク指令値Ｔ_ｐ１～Ｔ_ｐ４の各絶対値に対する制限値が個別に増加される。たとえば、ステアリングホイール５を介した緊急回避操作が行われるおそれがある場合、第１～第４のトルク指令値Ｔ_ｐ１～Ｔ_ｐ４の各絶対値に対する制限値が、基本制限値Ｔ_ｐｔｈよりも大きい異なる値に増加される。すなわち、第１～第４のトルク指令値Ｔ_ｐ１～Ｔ_ｐ４の各変化範囲が拡大される。これにより、第１～第３のトルク指令値Ｔ_ｐ１～Ｔ_ｐ３の各絶対値と、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４の絶対値とが、同一の値に制限されることが抑制される。このため、第１～第３のトルク指令値Ｔ_ｐ１～Ｔ_ｐ３の各絶対値と、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４の絶対値との間に差が生じることにより、第１～第３のトルク指令値Ｔ_ｐ１～Ｔ_ｐ３の各絶対値と、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４とが、打ち消し合うことが抑制される。特に、第１のトルク指令値Ｔ_ｐ１と、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４とが、打ち消し合うことが抑制されるため、ステアリングホイール５を介した緊急回避操作に応じて、転舵輪６を適切に転舵させることができる。

＜第３の実施の形態＞
つぎに、転舵制御装置の第３の実施の形態を説明する。本実施の形態は、基本的には、先の図１、図２および図４に示される第１の実施の形態と同様の構成を有する。本実施の形態は、ピニオン角フィードバック制御部６３における設定部７１の構成の点で第１の実施の形態と異なる。したがって、第１の実施の形態と同一の構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を割愛する。なお、本実施の形態は、先の図８に示される第２の実施の形態に適用してもよい。

図４に示される設定部７１は、マップを使用して第３の設定値Ｇ３を演算する。マップは、メモリに記憶されている。
＜第１のパターンが採用される場合＞
第３～第５のトルク指令値Ｔ_ｐ３～Ｔ_ｐ５の各々の変化範囲を拡大するための第１のパターンが採用される場合、第１のガード処理部６３Ｊ、第２のガード処理部６３Ｋ、および第３のガード処理部６３Ｌの各々が有する設定部７１は、第１のマップを使用する。

図９のグラフに示すように、第１のマップＭ１は、横軸を車速Ｖ、縦軸を第３の設定値Ｇ３とするマップであって、車速Ｖと第３の設定値Ｇ３との関係を規定する。第１のマップＭ１は、つぎのような特性を有する。すなわち、車速Ｖの値が「０」から第１の車速しきい値Ｖ_ｔｈ１までの範囲には、第３の設定値Ｇ３を「１」とする不感帯が設定されている。車速Ｖの値が、第１の車速しきい値Ｖ_ｔｈ１を超えるとき、第３の設定値Ｇ３は、車速Ｖの値が増加するにつれて線形的に増加する。

このため、車速Ｖの値が第１の車速しきい値Ｖ_ｔｈ１を超えた以降、第３のトルク指令値Ｔ_ｐ３の制限値と、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４の制限値と、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５の制限値とが、共に基本制限値Ｔ_ｐｔｈよりも大きい同一値に増加される。車速Ｖの値が増加するにつれて、第３のトルク指令値Ｔ_ｐ３の制限値、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４の制限値、および第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５の制限値は増加する。

ちなみに、本実施の形態を第２の実施の形態に適用する場合、第５のガード処理部６３Ｐ、および第６のガード処理部６３Ｑの各設定部７１も、図９に示される第１のマップＭ１を使用する。

＜第２のパターンが採用される場合＞
第３～第５のトルク指令値Ｔ_ｐ３～Ｔ_ｐ５の各々の変化範囲を拡大するための第２のパターンが採用される場合、第１のガード処理部６３Ｊ、第２のガード処理部６３Ｋ、および第３のガード処理部６３Ｌの各設定部７１は、第２のマップを使用する。ただし、各設定部７１が使用する第２のマップの特性は、異なる特性を有する。

図１０のグラフに示すように、第２のマップＭ２は、横軸を車速Ｖ、縦軸を第３の設定値Ｇ３とするマップであって、車速Ｖと第３の設定値Ｇ３との関係を規定する。
第１のガード処理部６３Ｊの設定部７１が使用する第２のマップＭ２は、つぎのような特性を有する。すなわち、特性線Ｌ１で示されるように、車速Ｖの値が「０」から第１の車速しきい値Ｖ_ｔｈ１までの範囲には、第３の設定値Ｇ３を「１」とする不感帯が設定されている。車速Ｖの値が、第１の車速しきい値Ｖ_ｔｈ１を超えるとき、第３の設定値Ｇ３は、車速Ｖの値が増加するにつれて線形的に増加する。

第２のガード処理部６３Ｋの設定部７１が使用する第２のマップＭ２は、つぎのような特性を有する。すなわち、特性線Ｌ２で示されるように、車速Ｖの値が「０」から第１の車速しきい値Ｖ_ｔｈ１までの範囲には、第３の設定値Ｇ３を「１」とする不感帯が設定されている。車速Ｖの値が、第１の車速しきい値Ｖ_ｔｈ１を超えるとき、第３の設定値Ｇ３は、車速Ｖの値が増加するにつれて線形的に増加する。ただし、車速Ｖの値が第１の車速しきい値Ｖ_ｔｈ１を超えた後の特性線Ｌ２は、車速Ｖの値が第１の車速しきい値Ｖ_ｔｈ１を超えた後の特性線Ｌ１よりも傾きが小さい。傾きは、車速Ｖに対する第３の設定値Ｇ３の変化の割合である。

第３のガード処理部６３Ｌの設定部７１が使用する第２のマップＭ２は、つぎのような特性を有する。すなわち、特性線Ｌ３で示されるように、車速Ｖの値が「０」から第１の車速しきい値Ｖ_ｔｈ１までの範囲には、第３の設定値Ｇ３を「１」とする不感帯が設定されている。車速Ｖの値が、第１の車速しきい値Ｖ_ｔｈ１を超えるとき、第３の設定値Ｇ３は、車速Ｖの値が増加するにつれて線形的に増加する。ただし、車速Ｖの値が第１の車速しきい値Ｖ_ｔｈ１を超えた後の特性線Ｌ３は、車速Ｖの値が第１の車速しきい値Ｖ_ｔｈ１を超えた後の特性線Ｌ２よりもさらに傾きが小さい。

このため、車速Ｖの値が第１の車速しきい値Ｖ_ｔｈ１を超えた以降、第３のトルク指令値Ｔ_ｐ３の制限値と、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４の制限値と、第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５の制限値とが、共に基本制限値Ｔ_ｐｔｈよりも大きい互いに異なる値に増加される。車速Ｖの値が増加するにつれて、第３のトルク指令値Ｔ_ｐ３の制限値、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４の制限値、および第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５の制限値は増加する。

ちなみに、本実施の形態を第２の実施の形態に適用する場合、第５のガード処理部６３Ｐ、および第６のガード処理部６３Ｑの各設定部７１が使用する第２のマップＭ２は、たとえば図１０に特性線Ｌ１で示される特性を有する。

＜第３の実施の形態の効果＞
第３の実施の形態は、第１の実施の形態の（１－１），（１－２），（１－３），（１－４）、および第２の実施の形態の（２－１）の効果に加え、以下の効果を奏する。

（３－１）車速Ｖの値が第１の車速しきい値Ｖ_ｔｈ１を超えるとき、車速Ｖの値が増加するにつれて、第３のトルク指令値Ｔ_ｐ３の制限値、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４の制限値、および第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５の制限値は増加する。このため、車速Ｖに応じて、第３のトルク指令値Ｔ_ｐ３の制限値、第４のトルク指令値Ｔ_ｐ４の制限値、および第５のトルク指令値Ｔ_ｐ５の制限値を適切に増加させることができる。車速Ｖが速いほど、ステアリングホイール５を介した緊急回避操作に応じて、転舵輪６を適切に転舵させることが要求される。

＜他の実施の形態＞
なお、各実施の形態は、つぎのように変更して実施してもよい。
・第２の実施の形態において、積分制御部６３Ｆにより演算される第２のトルク指令値Ｔ_ｐ２に対する第６のガード処理部６３Ｑは、車速Ｖに応じて第２のトルク指令値Ｔ_ｐ２に対する制限値を変更しないように構成してもよい。この場合、第６のガード処理部６３Ｑは、車速Ｖにかかわらず、たとえば基本制限値Ｔ_ｐｔｈを使用して第２のトルク指令値Ｔ_ｐ２を制限する。

・第１～第３の実施の形態において、ピニオン角フィードバック制御部６３として、第４のガード処理部６３Ｏを割愛した構成を採用してもよい。この場合、第３の減算器６３Ｎにより演算される第１０の設定値Ｇ１０が、転舵モータ３１の制御に使用される最終的な転舵トルク指令値Ｔ_ｐ ^＊となる。

・第１～第３の実施の形態において、ピニオン角フィードバック制御部６３として、微分制御部６３Ｇおよび第２のガード処理部６３Ｋを割愛した構成を採用してもよい。この場合、第１の微分器６３Ｂ、第２の減算器６３Ｄ、および第２の加算器６３Ｍを割愛することができる。第３の減算器６３Ｎは、第１のガード処理部６３Ｊにより演算される第６のトルク指令値Ｔ_ｐ６を取り込む。

・第１～第３の実施の形態において、ガード処理部（６３Ｊ，６３Ｋ，６３Ｌ，６３Ｐ，６３Ｑ）として、徐変処理部７４を割愛した構成を採用してもよい。この場合、乗算器７５は、第２のスイッチ７３により設定される第５の設定値Ｇ５を取り込む。

・第１～第３の実施の形態において、第１の車速しきい値Ｖ_ｔｈ１、および第２の車速しきい値Ｖ_ｔｈ２は、適宜変更してもよい。第１の車速しきい値Ｖ_ｔｈ１、および第２の車速しきい値Ｖ_ｔｈ２は、中速域の速度であってもよいし、高速域の速度であってもよい。中速域は、たとえば、４０ｋｍ／ｈ以上、かつ６０ｋｍ／ｈ未満の速度域である。高速域は、たとえば、６０ｋｍ／ｈ以上の速度域である。すなわち、第１の車速しきい値Ｖ_ｔｈ１、および第２の車速しきい値Ｖ_ｔｈ２は、たとえば、２０ｋｍ／ｈ以上、かつ１００ｋｍ／ｈ以下の範囲内の速度に設定するようにしてもよい。

・第１～第３の実施の形態において、車速Ｖは、車輪速センサを通じて検出される車輪速に基づき演算される速度であってもよい。また、車速Ｖは、車輪速以外の信号に基づく速度であってもよい。たとえば、車速Ｖは、車体速センサを通じて検出される車体速であってもよい。車体速は、路面に対する車体の速度である。車体速を使用する場合、タイヤの滑りの影響を排除することができる。また、図４に示される第１の判定部７１Ａが車輪速に基づく速度を取り込む一方、第２の判定部７２が車体速を取り込むようにしてもよい。

・第１～第３の実施の形態において、車速Ｖに代えて、あるいは車速Ｖに加えて、他の車両状態変数Ｂ１～Ｂ４に基づき、各トルク指令値（Ｔ_ｐ３，Ｔ_ｐ４，Ｔ_ｐ５またはＴ_ｐ１，Ｔ_ｐ２，Ｔ_ｐ３，Ｔ_ｐ４）の制限値を変更するようにしてもよい。各車両状態変数Ｂ１～Ｂ４には、車両の走行状態が反映される。車両の走行状態は、たとえば、緊急回避操作に伴う車両挙動を含む。緊急回避操作に伴い、各車両状態変数Ｂ１～Ｂ４の値が増加する。これは、緊急回避操作時においては、ステアリングホイール５の操作量、および操舵速度が急激に増加することによる。第１の判定部７１Ａおよび第２の判定部７２は、たとえば各車両状態変数Ｂ１～Ｂ４の値が、定められたしきい値を超えるとき、緊急回避操作が行われるおそれがあると判定する。

Ｂ１．ヨーレート
Ｂ２．横加速度
Ｂ３．目標ピニオン角θ_ｐ ^＊と実際のピニオン角θ_ｐとの比の値（θ_ｐ ^＊／θ_ｐ）
Ｂ４．目標ピニオン角速度ω_ｐ ^＊と実際のピニオン角速度ω_ｐとの比の値（ω_ｐ ^＊／ω_ｐ）
ヨーレートは、たとえば、車載されるヨーレートセンサを通じて検出される。横加速度は、車載される横加速度センサを通じて検出される。

１Ｂ…転舵制御装置
５…ステアリングホイール
６…転舵輪
２１…ピニオンシャフト（回転体）
３１…転舵モータ
６３Ｅ…比例制御部（第１の処理部）
６３Ｆ…積分制御部（第１の処理部）
６３Ｇ…微分制御部（第１の処理部）
６３Ｈ…ダンピング制御部（第２の処理部）
６３Ｊ…第１のガード処理部（第３の処理部）
６３Ｋ…第２のガード処理部（第３の処理部）
６３Ｌ…第３のガード処理部（第３の処理部）
６３Ｎ…第３の減算器（第４の処理部）
６３Ｐ…第５のガード処理部（第３の処理部）
６３Ｑ…第６のガード処理部（第３の処理部）
６３Ｒ…演算器（第４の処理部）
７４…徐変処理部

Claims (11)

1. 車両の転舵輪を転舵させるための転舵力を発生する転舵モータを制御すべく、前記転舵輪の動作に連動して回転する回転体の目標角度をステアリングホイールの操舵状態に応じて演算し、前記目標角度に前記回転体の実角度を追従させるフィードバック制御の実行を通じて前記転舵モータに対する転舵トルク指令値を演算する転舵制御装置であって、
   前記目標角度と前記実角度との偏差に応じたトルク指令値を演算する第１の処理部と、
   前記回転体の目標角速度または実角速度に基づき、前記トルク指令値に対する補償値であって、前記トルク指令値に対して逆方向に作用する補償値を演算する第２の処理部と、
   前記トルク指令値および前記補償値の各々に定められた制限値に基づき、前記トルク指令値および前記補償値の変化範囲を各々制限する制限処理を行う第３の処理部と、
   前記制限処理が行われた後の前記トルク指令値、および前記制限処理が行われた後の前記補償値を使用して、前記転舵トルク指令値を演算する第４の処理部と、を有し、
   前記第３の処理部は、前記車両の走行状態に応じて、前記トルク指令値および前記補償値の各々に定められた前記制限値を個別に増加させる転舵制御装置。
2. 前記第３の処理部は、前記車両の走行状態が反映される車両状態変数の値が、定められたしきい値を超えるとき、前記制限値を増加させる請求項１に記載の転舵制御装置。
3. 前記第３の処理部は、前記車両状態変数の値が前記しきい値を超えるとき、前記トルク指令値および前記補償値の各々に定められた前記制限値を同じ値に増加させる請求項２に記載の転舵制御装置。
4. 前記第３の処理部は、前記車両状態変数の値が前記しきい値を超えるとき、前記トルク指令値および前記補償値の各々に定められた前記制限値を互いに異なる値に増加させる請求項２に記載の転舵制御装置。
5. 前記トルク指令値に対する前記制限値は、前記補償値に対する前記制限値よりも大きい請求項４に記載の転舵制御装置。
6. 前記第３の処理部は、前記車両状態変数の値が前記しきい値を超えるとき、前記車両状態変数の値が増加するにつれて、前記制限値を増加させる請求項２～請求項５のうちいずれか一項に記載の転舵制御装置。
7. 前記車両状態変数の値は、車載のセンサを通じて検出される車速の値、ヨーレートの値、前記目標角度と前記実角度との比の値、または前記目標角速度と前記実角速度との比の値である請求項２～請求項５のうちいずれか一項に記載の転舵制御装置。
8. 前記第３の処理部は、前記車両状態変数の値が前記しきい値を超えるとき、前記ステアリングホイールを介した緊急回避操作が行われるおそれがあると判定する請求項２～請求項５のうちいずれか一項に記載の転舵制御装置。
9. 前記第３の処理部は、前記制限値を変化させる際、前記制限値に対して徐変処理を施すことにより前記制限値を時間に対して徐々に変化させる徐変処理部を有している請求項１～請求項５のうちいずれか一項に記載の転舵制御装置。
10. 前記トルク指令値は、前記偏差に対して比例演算を実行することにより演算される前記偏差に比例した値の第１のトルク指令値と、
    前記偏差に対して積分演算を実行することにより演算される前記偏差の積分値に比例した値の第２のトルク指令値と、を含み、
    前記第３の処理部は、前記第１のトルク指令値と前記第２のトルク指令値との加算値に対して定められた前記制限値に基づき、前記加算値の変化範囲を制限する請求項１～請求項５のうちいずれか一項に記載の転舵制御装置。
11. 前記トルク指令値は、前記偏差に対して比例演算を実行することにより演算される前記偏差に比例した値の第１のトルク指令値と、
    前記偏差に対して積分演算を実行することにより演算される前記偏差の積分値に比例した値の第２のトルク指令値と、を含み、
    前記第３の処理部は、前記第１のトルク指令値および前記第２のトルク指令値に対して各々定められた前記制限値に基づき、前記第１のトルク指令値および前記第２のトルク指令値の変化範囲を制限する請求項１～請求項５のうちいずれか一項に記載の転舵制御装置。